DE3302791C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Wanderfeldröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der US 41 29 803 bekannt ist, und umfaßt auch ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Röhre. Dabei handelt es sich um Röhren, die sich bevorzugt zur Verstärkung von Hochfrequenzwellen im Millimeterbereich, eignen.

Eine weitere Wanderfeldröhre mit einer Interdigitalleitung als Verzögerungsleitung, die kammartig angeordnete und abwechselnd ineinandergreifende Fortsätze aufweist, ist aus der DE-AS 12 96 715 bekannt.

Die Tatsache, daß die Abmessungen der Hohlräume von Wel­ lenleitern mit abnehmender Wellenlänge immer kleiner werden, erschwert die Herstellung solcher Wellenleiter nicht zuletzt deshalb, weil die Genauigkeitsanforderungen und damit auch die Anforderungen an die mechanische Stabi­ lität solcher Wellenleiter größer werden. Durch die Ver­ wendung solcher Wellenleiter in Elektronenröhren ergeben sich zusätzliche Forderungen an die thermische Stabilität.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer eingangs genannten Wanderfeldröhre so zu verbessern, daß hohe Genauigkeitsanforderungen und eine gute Reproduzierbarkeit im Rahmen einer Mengenfertigung ermöglicht wird, wie auch die Herstellung von Röhren benachbarter Wellenbereiche, ohne daß allzu große Änderungen der Aufbauteile erforderlich werden, und es ist weiterhin Aufgabe ein für eine solche Röhre geeignetes Herstellungsverfahren anzugeben.

Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der Patentansprüche 1 bzw. 11 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Röhre nach dem A1 bzw. des Verfahrens nach dem A11 angegeben. Die Verzögerungsleitung besteht danach aus nur vier Bauteilen, von denen jeweils zwei im wesent­ lichen gleich ausgebildet sind. Eine Halterung dieser Leitungen in einer Vakuumhülle ist bei guter Wärmeabfüh­ rung einfach möglich.

Die beschriebenen Einzelteile der Verzögerungsleitung können sehr massiv und damit stabil ausgebildet werden, was eine Bearbeitung der äußeren Kontur der Verzögerungs­ leitung zuläßt, ohne daß Gefahr besteht, daß der innere Wellenleiterweg deformiert wird. Dadurch wird auch eine Preßsitzhalterung der Verzögerungsleitung in einer z. B. als einfaches Rohr ausgebildeten Vakuumhülle ermöglicht.

Infolge der einfachen Formen der die Verzögerungsleitung bildenden Teile sind mit einfachen Mitteln große mehrfach reproduzierbare Genauigkeiten erzielbar. Andererseits ist es möglich, den Betriebsfrequenzbereich in weiten Grenzen zu variieren, z. B. indem lediglich die Distanzteile in anderer Lage befestigt werden oder die Form bzw. die Abstände der Fortsätze der Barren verändert wird.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Aufbaus wird darin gesehen, daß an den Enden der Verzögerungsleitung oder der Verzögerungsleitungsabschnitte vorgesehene Entkopplungs­ glieder oder Dämpfungsglieder keine wesentlich geänderten Verzögerungsleitungsteile erfordern. Diese Entkopplungs- oder Dämpfungsglieder können vielmehr als ringscheibenför­ mige Teile aus Sintermaterial, Keramik, Metall und/oder dergleichen an die Stirnflächen der Verzögerungsleitung oder der Verzögerungsleitungsabschnitte angepreßt werden. Mit ihren Außenflächen stützen sie sich an der Innenwan­ dung der Vakuumhülle ab und ermöglichen so eine gute Wärmeabführung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt in der Aufsicht und die Fig. 2 in der Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines Aufbauteils einer Verzögerungsleitung gemäß der Erfindung.

Die Fig. 3 zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Verzögerungsleitungsaufbaus gemäß der Erfindung.

Die Fig. 4 zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel einer innerhalb einer Vakuumhülle befestigten Verzöge­ rungsleitung gemäß der Erfindung.

Die Fig. 5 zeigt im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verzögerungsleitungsabschnitts sowie einer am Ende des Verzögerungsleitungsabschnittes angeordneten Entkopplungs- oder Dämpfungseinrichtung innerhalb der Vakuumhülle.

In den Fig. 1 und 2 ist ein barrenförmiges Bauteil 1 dargestellt, das in regelmäßigen Abständen Fortsätze 2 mit den Elektronenstrahldurchtrittsöffnungen 3 aufweist. Es ist bevorzugt aus einer T-förmigen Schiene in der Weise hergestellt daß in dem Mittelsteg der Schiene Schlitze 13 eingefräßt sind. Zwei dieser Barren 1 mit den Fortsätzen 2 stellen die wesentlichen Teile der Verzögerungsleitung 9 dar. Sie bestehen bevorzugt aus einem hochschmelzenden Metall wie z. B. Molybdän und sind zumindest an den zur Verbindung vorgesehenen Flächen mit einer Schicht aus niedriger schmelzendem Metall wie z. B. Gold oder Kupfer versehen. Diese Metallschichten werden zweckmäßig galva­ nisch aufgebracht. Die Barren 1 mit den Fortsätzen 2 sind im wesentlichen gleich.

Unter Zwischenfügen von zwei gleichen Distanzstäben 4 mit bevorzugt rechteckigem Querschnitt werden nun die zwei Barren 1 so zueinander angeordnet, daß die Fortsätze 2 des einen Barrens in die Zwischenräume zwischen den Fortsätzen des anderen Barrens berührungsfrei zu liegen kommen und die Elektronendurchtrittsöffnungen 3 in den Fortsätzen 2 in einer geraden Linie fluchtend hintereinander liegen. Die Distanzstäbe 4 bestehen bevorzugt ebenfalls aus einem hochschmelzenden Metall, insbesondere dem gleichen Metall wie die Barren 1 und sind an ihrer Oberfläche zumindest im Bereich der Verbindungsflächen ebenfalls mit einer dünnen Metallschicht versehen, deren Schmelzpunkt niedriger ist als der des Grundmetalls. Die Metallschicht auf den Distanzstäben ist derart gewählt, daß sie mit der Metall­ schicht auf den Barren 1 bei Druck und Temperaturanwendung eine gute mechanische Verbindung herstellt. Es ist z. B. ebenfalls eine Kupfer- oder Goldschicht. Bewährt hat es sich, auf dem Barren 1 eine Goldschicht und auf den Distanzstäben eine Kupferschicht oder umgekehrt vorzuse­ hen. Die Lage der Distanzstäbe 4 bezüglich ihres Abstandes von den Fortsätzen 2 sowie deren Dicke sind mitbestimmend für den Betriebsfrequenzbereich der Verzögerungsleitung 9. Die Stärken der Barren 1 und der Distanzstäbe 1 sind so bemessen, daß sich wenigstens angenähert ein etwa quadra­ tischer Querschnitt der Verzögerungsleitung 9 ergibt, da sich in diesem Falle am leichtesten die Bearbeitung der Außenkontur für einen Preßsitz in der Vakuumhülle 5 durch­ führen läßt.

In Fig. 4 ist eine solche Verzögerungsleitung 9 darge­ stellt, die durch Anbringen zusätzlicher Flächen 6 einen achteckigen Querschnitt aufweist und deren acht äußere Kanten im Preßsitz an der Innenwandung der Vakuumhülle 5 anliegen. Durch den massiven Aufbau der Verzögerungslei­ tung ist die Bearbeitung ihrer Außenkontur und das Ein­ pressen in die Vakuumhülle möglich, ohne daß die Gefahr einer Beeinträchtigung des Wellenleitungsweges der Leitung zu befürchten ist.

In Fig. 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform mit zwei Dämpfungsscheiben 7 aus z. B. einer Dämpfungskeramik und einer Metallscheibe 8 dargestellt. Diese Ringscheiben 7 und 8, die Öffnungen 11 für den Durchtritt des Elektronen­ strahls aufweisen, bilden bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ein Entkopplungsglied zwischen zwei Ab­ schnitten einer unterteilten Verzögerungsleitung 9. Die Dämpfungsscheiben 7 liegen jeweils mit einer Stirnfläche an den Stirnflächen 10 der Verzögerungsleitungen 9 an. Zwischen ihnen ist eine ebenfalls der Entkopplung dienende Metallscheibe 8 eingeklemmt, die sich ebenso wie die Dämpfungsscheiben 7 am Umfang an der Innenwandung 12 der Vakuumhülle 5 abstützen, wodurch ein guter Wärmeübergang sichergestellt ist.

Claims (14)

1. Wanderfeldröhre mit einer innerhalb einer metallenen rohrför­ migen Vakuumhülle befestigten Verzögerungsleitung (8) nach Art einer Interdigitalleitung, die aus zwei im wesentlichen gleichartigen Barren (1) besteht, deren Mittelsteg kammartig eine Vielzahl von Fortsätzen (2) mit Ausnehmungen (3) für den Elektronenstrahl aufweist, wobei die beiden Barren (1) durch zwei gleichartige metallene Seitenstäbe so zueinan­ der gehalten und fixiert sind, daß die Fortsätze (2) des einen Bar­ rens (1) sich in den Zwischenräumen zwischen den Fortsätzen (2) des ande­ ren Barrens (1) befinden, die Ausnehmungen (3) aller Fortsätze (2) fluchtend hintereinanderliegen und die Seitenstäbe die seitliche Begrenzung der Hohlräume des Verzögerungsleitungsweges bilden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Barren (1) T-förmigen Querschnitt besitzen und die Seitenstäbe zwischen den Barren (1) als Distanz­ stäbe (4) wirkend angeordnet sind.

2. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Barren (1) und die Stäbe (4) durch eine Lot­ oder eine Sinterverbindung miteinander verbunden sind.

3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Barren (1) und/oder die Stäbe (4) aus einem hochschmelzenden Metall, insbesondere Molyb­ dän bestehen, und an ihrer Oberfläche mit einer die Sinter oder Lotverbindung bildenden metallischen Auflage aus Gold oder Kupfer versehen sind.

4. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (2) die Form eines flachen Quaders haben und im Bereich ihres freien Endes eine kreis- oder teilkreisför­ mige Ausnehmung (3) als Elektronenstrahldurchtrittsöffnung aufweisen.

5. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (2) derart angeordnet sind, daß sie weder die Barren (1) noch die gegenüberliegende Stäbe (4) berühren.

6. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Verzögerungs­ leitung (9) kreiszylindrisch bearbeitet ist und mit seiner Umfangsfläche durch Preßsitz in einer kreiszylindrischen Vakuumhülle (5) befestigt ist.

7. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (9) einen mehreckigen Querschnitt (6) aufweist und mit seinen Kanten im Preßsitz innerhalb einer kreiszylindrischen Vakuumhülle (5) befestigt ist.

8. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsleitung (9) zwei oder mehrere Verzögerungsleitungsabschnitte aufweist, und daß zwischen den Verzögerungsleitungsabschnitten Dampfungskörper (7, 8) derart angeordnet sind, daß sie sich am Umfang (12) an der Innenfläche der Vakuumhülle (5) abstützen und zumindest an die Stirnfläche (10) einer Verzögerungsleitungsabschnittes angepreßt sind.

9. Wanderfeldröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dämpfungskörper (7, 8) kreisringförmig ausge­ bildet sind.

10. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstäbe (4) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

11. Verfahren zum Herstellen einer Wanderfeldröhre nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungen zwischen den Barren (1) und den Distanzstäben (4) durch Anwendung von Druck und erhöhten Temperaturen in der Weise hergestellt werden, daß zwischen den aufeinandergepreßten Flächen eine Sinter- oder Lotver­ bindung entsteht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Barren (1) und Distanzstäbe (4) zumindest an den zur Verbindung vorgesehenen Flächen mit einer metallishen Auflage versehen werden, deren Schmelzpunkt niedriger ist, als der der Metallkörper der Barren und Distanzstäbe und daß die Verbindungen durch Schmelzen oder Sintern dieser Auflagen hergestellt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anbringen der Ausnehmungen in den Mit­ telstegen der T-förmigen Barren (1) zur Bildung der Fort­ sätze (2) zwecks Sicherstellung gleichartiger Ausbildung an den zwei zu einer Verzögerungsleitung (9) gehörenden Barren (1) in einem Arbeitsgang vorgenommen werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen der Fortsätze (2) aus einem Barren mit T-förmigem Querschnitt durch Einbringen von Einschnitten in den Mittelsteg erfolgt.